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Physik-Sensation: Gravitationswellen erstmals gemessen – Einstein lag mal wieder richtig

WASHINGTON. Albert Einstein selbst glaubte nicht, dass sich die Konsequenz seiner Relativitätstheorie jemals messen ließe – da lag er aber offenbar falsch: Nach jahrzehntelanger Suche haben Weltraumforscher eigenen Angaben zufolge erstmals Gravitationswellen direkt beobachtet. Damit haben sie Einsteins mittlerweile 100 Jahre alte Vorhersage  bestätigt. Die Entdeckung gilt als nobelpreiswürdig.

Mal wieder Recht gehabt: Albert Einstein. Foto: Wikimedia Commos

Mal wieder Recht gehabt: Albert Einstein. Foto: Wikimedia CommosEin

Gravitationswellen entstehen vor allem, wenn große Objekte wie Sterne beschleunigt werden. Sie stauchen und strecken den Raum. Mit dem Gravitationswellen-Observatorium Ligo in den USA fingen die Astrophysiker die Signatur zweier verschmelzender Schwarzer Löcher auf, wie das Ligo-Konsortium in Washington berichtete.

An der nobelpreisverdächtigen Entdeckung waren auch deutsche Forscher beteiligt. Die Wellen sind zwar umso größer, je größer die Masse ist, jedoch selbst bei gigantischen Schwarzen Löchern in einiger Entfernung immer noch so klein, dass sie erst jetzt mit einem verfeinerten Spezialinstrument nachgewiesen werden konnten.

Das Signal sei sehr deutlich und lasse keine Zweifel am direkten Nachweis der Gravitationswellen, betonte der geschäftsführende Direktor des Max-Planck-Instituts für Gravitationsphysik in Hannover und Potsdam, Bruce Allen. Zwei Wissenschaftler seiner Gruppe in Hannover hätten das Signal als erste bemerkt.

Mit der Möglichkeit, Gravitationswellen direkt zu beobachten, stehe nun ein fundamental neues Werkzeug zur Erforschung des Universums zur Verfügung, betonte Allens Kollegin Alessandra Buonanno, Direktorin am Max-Planck-Institut für Gravitationsphysik in Potsdam.

Die Wissenschaftler beschreiben ihre Entdeckung im renommierten Fachblatt «Physical Review Letters». Zuvor gab es bereits indirekte Hinweise auf Gravitationswellen. Frühere Meldungen über einen direkten Nachweis erwiesen sich jeweils als nicht haltbar.

Einstein leitete die Gravitationswellen aus seiner Relativitätstheorie ab, denn sie sind im Prinzip deren praktische Auswirkung. Dass es diese Wellen gibt, bezweifeln Wissenschaftler nicht mehr. Bloß war bisher keinem der Beweis ihrer Existenz gelungen.

Gravitationswellen krümmen, stauchen und strecken die vierdimensionale Raumzeit. Die vier Dimensionen setzen sich aus den drei Richtungen im Raum sowie der Zeit als vierter Dimension zusammen. Jede Masse im Universum beeinflusst Raum und Zeit. Objekte mit großer Masse – hier ist die Rede von Sternen und Planeten – lösen durch ihre Bewegung Gravitationswellen aus, die sich mit Lichtgeschwindigkeit bewegen.

Auch wenn ein Stern wie unsere Sonne am Ende seiner Lebenszeit explodiert oder zu einem Schwarzen Loch kollabiert, entstehen Gravitationswellen. Das kann man sich vorstellen wie einen ins Wasser geworfenen Stein, der Wellen verursacht. Diese Wellen setzen die Wasseroberfläche in Bewegung und bewegen sich darüber fort. Andere Objekte auf der Wasseroberfläche werden entsprechend beeinflusst.

So wie diese Welle das Wasser staucht oder streckt, so staucht und streckt eine Gravitationswelle Raum und Zeit. Dabei ändern die Gravitationswellen zeitweilig die Abstände von Objekten im Raum. Das kann man sich an Hand eines Tennisschlägers und eines Tennisballs vorstellen. Trifft der Schläger auf den Ball wird dieser kurzfristig deformiert. Die Seite, auf die der Schläger trifft, wird für kurze Zeit flacher, die gegenüberliegende Seite wölbt sich. dpa

Hier geht es zu einem Video der Max-Planck-Gesellschaft zu Gravitationswellen.

Ein Kommentar

  1. Die Pressekonferenz war echt bemerkenswert. Selten hat man gestandene Physiker so emotional gesehen ;-), zumal der Nobelpreis gesichert sein dürfte. Das Paper ist übrigens frei verfügbar und die (erstaunlich einfache) Idee des Experimentes Schülern der Oberstufe (Q1 oder Q2 in NRW) vermittelbar.

    In meinen Oberstufenkursen präsentiere ich wöchentlich eine Nachricht aus dem Bereich der Naturwissenschaften. Diese ist kommende Woche natürlich Pflicht.

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